76
7.4. Analisa Perhitungan Gaya-gaya Batang
Analisa perhitungan dilakukan dengan memasukkan sifat dasar bambu dengan menggunakan dua macam profil pipa dengan material bambu yaitu BAMBU1 untuk bambu
berediameter 4 cm dan BAMBU2 untuk bambu berdiameter 6 cm dengan tebal dinding 0,5 cm Gambar 7.2..
Gambar 7.2. Pendefinisian profil yang digunakan
Dalam perhitungan analisa struktur diperhitungkan beban mati berat sendiri, beban hujan dan beban pekerja serta alat. Mengingat beban hujan dan beban pekerja
termasuk alat kemungkinan terjadi bersamaan sangat kecil, maka untuk analisa dibuat dua macam kombinasi pembebanan yaitu :
- Kombinasi 1 : beban mati dan beban hidup - Kombinasi 2 : beban mati, beban hidup , beban angin depan
- Kombinasi 3 : beban mati, beban hidup , beban angin belakang Keempat bentuk struktur rangka batang ruang dianalisa dua kali; yaitu untuk penggunaan
bambu berdiameter 4- 4,5 cm dan bambu berdiameter 6 – 6,5 cm.
7.4.1 Rangka Batang ST1 dan ST2
Rangka batang ST1 dan ST2 pada dasarnya adalah sebangun, sehingga penomor joint dan penomoran batang dapat disamakan. Dengan beban yang arah dan titik kerjanya
sama maka pembahasan akan digabungkan. Dalam menganalisa rangka batang ruang ST1 dan ST2 dengan program analisa struktur, digunakan penomoran joint dan penomoran
batang seperti pada Gambar 7.3. dan 7.4. Hasil analisa struktur ST1 dengan profil BAMBU1 diperoleh hasil gaya aksial yang
bekerja pada masing-masing komponen seperti terlihat pada Gambar 7.5. Warna merah menunjukkan gaya tekan negatif dan warna biru menunjukkan gaya tarik positif.
77 Gambar 7.3. Penomoran Joint pada ST1 dan ST2 tampak atas
Gambar 7.4. Penomoran batang pada ST1 dan ST2 tampak atas
Gambar 7.5. Gaya-gaya aksial pada ST1 isometri
78 Besarnya gaya batang maksimum tekan dan maksimum tarik yang bekerja pada
masing-masing komponen pada struktur rangka ST1 dan ST2 sebagai hasil perhitungan dengan program analisa struktur dapat dilihat pada Tabel 7.1. Pada tabel tersebut juga
ditunjukkan nomor batang dimana gaya tekan maksimum dan gaya tarik maksimum bekerja. Secara umum gaya batang maksimum terjadi pada kasus kombinasi 2 COMB2
yaitu pada struktur dibebani berat sendiri, beban hidup dan beban angin depan. Tabel 7.1. Besarnya gaya maksimum pada ST1 dan ST2
Bentuk Rangka
Profil Tarik Max
Tekan Max kg
No. Batang kg
No. Batang
ST1 BAMBU 1 64,61
89 95 -178,57 8, 11, 38 41
BAMBU 2 65,59 89 95
-181,47 8, 11, 38 41 ST2
BAMBU 1 90,99 89 95
-251,68 8, 11, 38 41 BAMBU 2 92,22
89 95 -255,13 8, 11, 38 41
Jika dibandingkan dengan nilai maksimum tarik dan maksimum tekan yang dapat dipikul komponen Tabel 6.1., maka struktur ST1 dan ST2 dapat dibangun dengan
bambu berdiameter 4 cm. Hal ini berarti bahwa struktur ini juga dapat dibuat dengan bambu berdiamter 6 cm.
Suatu struktur yang dibebani akan mengalami deformasi, hasil analisa struktur terhadap rangka batang ruang ST1 dan ST2 dapat menunjukkan deformasi yang terjadi
pada struktur, seperti dapat dilihat pada Gambar 7.6. dan nilai deformasi terbesar yang terjadi pada sumbu x U
1
, sumbu y U
2
dan sumbu Z U
3
dapat dilihat pada Tabel 7.2. Tabel ini juga menunjukkan letak joint yang mengalami deformasi terbesar.
Gambar 7.6. Pola deformasi rangka ST1 dan ST2
79 Tabel 7.2. Deformasi maksimal pada ST1 dan ST2
Bentuk Rangka
U
1
max U
2
max U
3
max m No
Joint m No
Joint m No Joint
ST1B1 1,8 . 10
-5
12 1,4 .10
-5
6 0 -1,8 . 10
-5
9 -1,4 .10
-5
15 -1,28.10
-4
9 12 ST1B2
1,1 . 10
-5
12 9,2 .10
-6
6 0 -1,1 . 10
-5
9 -9,2 .10
-6
15 -8,3.10
-5
9 12 ST2B1
3,1 . 10
-5
12 2,5 .10
-5
6 0 -3,1 . 10
-5
9 -2,5 .10
-5
15 -2,26.10
-4
9 12 ST2B2
2 . 10
-5
12 1,6 .10
-5
6 0 -2 . 10
-5
9 -1,6 .10
-5
15 -1,45.10
-4
9 12 Merujuk pada Tabel 7.2., terlihat bahwa deformasi maksimal pada seluruh arah
terjadi pada ST2B1, yaitu rangka batang ruang dengan panjang komponen 1,25 m yang menggunakan bambu berdiameter 4 cm; yaitu pada z dengan besar deformasi -2,26.10
- 4
m atau sama dengan 0,226 mm. Hal ini berarti bahwa penurunan yang terjadi kecil.
7.4.2. Rangka Batang ST3
Kategori